适用于螺杆钻具转子的多功能阀及螺杆钻具制造技术

本实用新型专利技术涉及适用于螺杆钻具转子的多功能阀及螺杆钻具，包括阀座、阀杆、弹簧和压板，阀座有轴向的主流道和旁通流道，主流道有阀座密封面；压板装于阀座上端，压板上有第一流道，旁通流道位于压板下方；阀杆装于阀座的主流道内并可沿主流道轴向移动一定距离，阀杆上有阀杆密封面，旁通流道和阀杆密封面均位于阀座密封面的上方；弹簧轴向装于阀杆与阀座之间，在弹簧的作用下，阀杆密封面与阀座密封面不接触；当阀杆向下移动至阀杆密封面与阀座密封面相接触时，阀杆位于行程下止点；当阀杆位于行程上止点，阀杆从下往上堵住压板的第一流道。本申请在不同压力转换的时候，可实现上下两个流道自由封堵，具有旁通和逆止上下的功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
适用于螺杆钻具转子的多功能阀及螺杆钻具


[0001]本技术涉及螺杆钻具
，尤其涉及适用于螺杆钻具转子的多功能阀及螺杆钻具。

技术介绍

[0002]常规螺杆钻具上端的旁通阀是由阀体、阀芯、阀套、弹簧、密封圈、卡簧、旁通筛板等部件组成，其主要作用是在螺杆钻具工作时，泥浆的压力压迫弹簧，移动阀芯，从而堵住旁通通道，使泥浆驱动马达转子旋转，液压能转化成机械能，给钻头提供动力，以实现破岩钻进，当泥浆压力降低时，弹簧弹力克服阻力，上举阀套，从而使钻柱内泥浆从钻具内部流出环空位置，防止在拆卸螺纹时泥浆污染平台。
[0003]常规旁通阀的缺点：
[0004]（1）在常规钻井中，旁通阀体实际也是一个接头，不仅加长了钻具长度，影响螺杆钻具造斜率，也有增加一个接头就增加一道风险的安全隐患；
[0005]（2）只具备旁通功能，在水平段作业，当停泵或压力降低的时候，钻具环空压力大于内部压力，一部分泥浆会携带岩屑或沙粒由钻头水眼进入螺杆钻具内部聚积，致使流道堵塞或钻具制动；
[0006]（3）由于要承受高压泥浆冲蚀，阀体、阀套、阀芯需要镀硬铬处理，工艺较为复杂，且不利于环保。

技术实现思路

[0007]本申请为了解决上述技术问题提供适用于螺杆钻具转子的多功能阀及螺杆钻具。
[0008]本申请通过下述技术方案实现：
[0009]本申请提供的适用于螺杆钻具转子的多功能阀，包括阀座、阀杆、弹簧和压板，阀座有轴向的主流道和旁通流道，主流道有阀座密封面；压板装于阀座上端，压板上有轴向贯通的第一流道，所述旁通流道位于压板下方；阀杆装于阀座的主流道内并可沿主流道轴向移动一定距离，阀杆上有与阀座密封面适配的阀杆密封面，旁通流道和阀杆密封面均位于阀座密封面的上方；弹簧轴向装于阀杆与阀座之间，在弹簧的作用下，阀杆密封面与阀座密封面不接触；
[0010]当阀杆向下移动至阀杆密封面与阀座密封面相接触时，阀杆位于行程下止点；当阀杆上移至抵持在压板上时，阀杆位于行程上止点，此时阀杆堵住压板的第一流道。
[0011]可选的，阀杆包括同轴设置的第一导向部、阀芯部、第二导向部，第一导向部上端与阀芯部下端连接，第二导向部下端与阀芯部上端连接，阀芯部的直径大于第一导向部、第二导向部的直径；阀座下端有与第一导向部适配的第一导向孔，压板中央有与第二导向部适配的第二导向孔，第一导向部装在第一导向孔中并与第一导向孔滑动配合，第二导向部装在第二导向孔中并与第二导向孔滑动配合；
[0012]阀杆密封面设于阀芯部下端边缘，阀芯部的上端面与压板下端面适配，当阀杆位
于行程上止点时，阀芯部上端面与压板下端面面接触，阀芯部堵住压板的第一流道。
[0013]可选的，阀座包括筒体和下端板，下端板有轴向贯通的第二流道，下端板与筒体下端连接，第一导向孔设于下端板中央。
[0014]可选的，弹簧套在第一导向部上，并轴向位于阀芯部与端板之间。
[0015]可选的，所述阀座外圆面有两道环形槽，旁通流道位于两道环形槽之间，环形槽中装有密封圈。
[0016]可选的，压板上、围绕第二导向孔均匀布设有多个第一流道。
[0017]可选的，下端板上、围绕第一导向孔均匀布设有多个第二流道。
[0018]可选的，主流道的上端为与压板的压板安装腔，压板装于压板安装腔中，压板与阀座螺纹固定。
[0019]可选的，阀座有至少两个旁通流道，旁通流道沿圆周方向等间隔布置。
[0020]本申请提供的螺杆钻具，包括中空转子以及上述多功能阀，所述多功能阀安装在中空转子内部，阀座与中空转子之间设有至少两道密封圈，旁通流道位于两道密封圈之间。
[0021]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0022]1本申请在不同压力转换的时候，可实现上下两个流道的自由封堵，具有旁通和逆止上下的作用，实现了一阀两用的多功能；
[0023]2，本申请的螺杆钻具减少了常规旁通阀部件，可缩短螺杆钻具的长度，提高了安全性和实用性；
[0024]3，本申请多功能阀安装在转子内部，因不承受高压泥浆冲蚀，所以其部件无需镀硬铬表面处理，加工工艺较为简单；
[0025]4，本申请的多功能阀适用于大规格螺杆钻具，尤其适用于172以上型号的螺杆钻具。因为172以上螺杆钻具转子大多使用厚壁管料加工，不用专门加工内深孔，可将多功能阀直接安装在转子端部，安装简单方便。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施方式的限定。
[0027]图1是实施例中阀杆下移至行程下止点时，螺杆钻具转子的多功能阀的结构示意图；
[0028]图2是实施例中阀杆位于行程中时，螺杆钻具转子的多功能阀的结构示意图；
[0029]图3是实施例中阀杆上举至行程上止点时，螺杆钻具转子的多功能阀的结构示意图；
[0030]图4是实施例中阀座的结构示意图；
[0031]图5是实施例中阀杆的结构示意图；
[0032]图6是实施例中压板的结构示意图；
[0033]图7是实施中螺杆钻具的局部示意图。
具体实施方式
[0034]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对
本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0035]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。
[0036]需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
[0037]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0038]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、
ꢀ“
内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.适用于螺杆钻具转子的多功能阀，其特征在于：包括：阀座（1），有轴向的主流道（11）和旁通流道（12），主流道（11）有阀座密封面（14），旁通流道（12）位于阀座密封面（14）的上方；压板（4），装于阀座（1）上端，压板（4）上有轴向贯通的第一流道（42），所述旁通流道（12）位于压板（4）下方；阀杆（2），装于阀座（1）的主流道（11）内并可沿主流道（11）轴向移动一定距离；阀杆（2）上有与阀座密封面（14）适配的阀杆密封面（24），阀杆密封面（24）位于阀座密封面（14）的上方；弹簧（3），轴向装于阀杆（2）与阀座（1）之间，在弹簧（3）的作用下，阀杆密封面（24）与阀座密封面（14）不接触；当阀杆（2）向下移动至阀杆密封面（24）与阀座密封面（14）相接触时，阀杆（2）位于行程下止点；当阀杆（2）上移至抵持在压板（4）上时，阀杆（2）位于行程上止点，此时阀杆（2）堵住压板（4）的第一流道（42）。2.根据权利要求1所述的适用于螺杆钻具转子的多功能阀，其特征在于：阀杆（2）包括同轴设置的第一导向部（21）、阀芯部（22）、第二导向部（23），第一导向部（21）上端与阀芯部（22）下端连接，第二导向部（23）下端与阀芯部（22）上端连接，阀芯部（22）的直径大于第一导向部（21）、第二导向部（23）的直径；阀座（1）下端有与第一导向部（21）适配的第一导向孔（13），压板（4）中央有与第二导向部（23）适配的第二导向孔（41），第一导向部（21）装在第一导向孔（13）中并与第一导向孔（13）滑动配合，第二导向部（23）装在第二导向孔（41）中并与第二导向孔（41）滑动配合；阀杆密封面（24）设于阀芯部（22）下端边缘，阀芯部（22）的上端面与压板（4）下端面适配，当阀杆（2）位于行程上止点时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：于磊，刘金石，赵民，马海中，
申请(专利权)人：四川佳琛石油设备有限公司，
类型：新型
国别省市：